Java hashCode() 和 equals()的若干问题解答<转载自skywang12345>

第1部分 equals() 的作用
equals()的作用是用来判断两个对象是否相等。
equals()定义在JDK的Object类中。通过判断两个对象的地址是否相等(即，是否是同一个对象)来区分它们是否相等。源码如下：

public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}

既然Object中定义了equals()方法，这就意味着所有的Java类都实现了equals()方法，所有的类都可以通过equals()去比较两个对象是否相等。 但是，我们已经说过，使用默认的"equals()"方法，等价于"=="方法。因此，我们通常会重写equals()方法：若两个对象的内容相等，则equals()方法返回true；否则，返回fasle。 
下面根据"类是否覆盖equals()方法"，将它分为2类。
(01)若某个类没有覆盖equals()方法，当它通过equals()比较两个对象时，实际上是比较两个对象是不是同一个对象。这时，等价于通过"=="去比较这两个对象。
(02)我们可以覆盖类的equals()方法，来让equals()通过其它方式比较两个对象是否相等。通常的做法是：若两个对象的内容相等，则equals()方法返回true；否则，返回fasle。

下面，举例对上面的2种情况进行说明。
1. "没有覆盖equals()方法"的情况

/**
 * Created by winner_0715 on 2016/3/13.
 */
public class EqualsTest1{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建2个相同内容的Person对象，
        // 再用equals比较它们是否相等
        Person person1 = new Person("zhangsan", 30);
        Person person2 = new Person("zhangsan", 30);
        System.out.printf("%s\n", person1.equals(person2));
    }

    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + " - " +age;
        }
    }
}

运行结果：

false

结果分析：
我们通过person1.equals(person2)来"比较person1和person2是否相等时"。实际上，调用的Object.java的equals()方法，即调用的 (person1==person2) 。它是比较"person1和person2是否是同一个对象"。
而由person1和person2的定义可知，它们虽然内容相同；但它们是两个不同的对象！因此，返回结果是false。

2. "覆盖equals()方法"的情况
我们修改上面的EqualsTest1.java：覆盖equals()方法。

/**
 * Created by winner_0715 on 2016/3/13.
 */
public class EqualsTest2{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建2个相同内容的Person对象，
        // 再用equals比较它们是否相等
        Person person1 = new Person("zhangsan", 30);
        Person person2 = new Person("zhangsan", 30);
        System.out.printf("%s\n", person1.equals(person2));
    }

    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + " - " +age;
        }

        public boolean equals(Object obj) {
            if (this == obj)
                return true;
            if (obj == null || this.getClass() != obj.getClass())
                return false;

            Person person = (Person) obj;

            if (this.age != person.age)
                return false;
            return name != null ? this.name.equals(person.name) : person.name == null;
        }
    }
}

运行结果：

true

结果分析：
我们在EqualsTest2.java 中重写了Person的equals()函数：当两个Person对象的 name 和 age 都相等，则返回true。
因此，运行结果返回true。

讲到这里，顺便说一下java对equals()的要求。有以下几点：

1. 对称性：如果x.equals(y)返回是"true"，那么y.equals(x)也应该返回是"true"。
2. 反射性：x.equals(x)必须返回是"true"。
3. 类推性：如果x.equals(y)返回是"true"，而且y.equals(z)返回是"true"，那么z.equals(x)也应该返回是"true"。
4. 一致性：如果x.equals(y)返回是"true"，只要x和y内容一直不变，不管你重复x.equals(y)多少次，返回都是"true"。
5. 非空性，x.equals(null)，永远返回是"false"；x.equals(和x不同类型的对象)永远返回是"false"。

第2部分 equals() 与 == 的区别是什么？
== : 它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。即，判断两个对象是不试同一个对象。
equals():它的作用也是判断两个对象是否相等。但它一般有两种使用情况(前面第1部分已详细介绍过)：
情况1，类没有覆盖equals()方法。则通过equals()比较该类的两个对象时，等价于通过"=="比较这两个对象。
情况2，类覆盖了equals()方法。一般，我们都覆盖equals()方法来两个对象的内容相等；若它们的内容相等，则返回true(即，认为这两个对象相等)。

下面，通过示例比较它们的区别。

/**
 * Created by winner_0715 on 2016/3/13.
 */
public class EqualsTest3{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建2个相同内容的Person对象，
        // 再用equals比较它们是否相等
        Person person1 = new Person("zhangsan", 30);
        Person person2 = new Person("zhangsan", 30);
        System.out.printf("person1.equals(person2) : %s\n", person1.equals(person2));
        System.out.printf("person1==person2 : %s\n", person1==person2);
    }

    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + " - " +age;
        }

        public boolean equals(Object obj) {
            if (this == obj)
                return true;
            if (obj == null || this.getClass() != obj.getClass())
                return false;

            Person person = (Person) obj;

            if (this.age != person.age)
                return false;
            return name != null ? this.name.equals(person.name) : person.name == null;
        }
    }
}

运行结果：

person1.equals(person2) : true

person1==person2: false

结果分析：
在EqualsTest3.java 中：
(01) person1.equals(person2)
这是判断person1和person2的内容是否相等。因为Person覆盖equals()方法，而这个equals()是用来判断p1和p2的内容是否相等，恰恰person1和person2的内容又相等；因此，返回true。
(02) person1==person2
这是判断person1和person2是否是同一个对象。由于它们是各自新建的两个Person对象；因此，返回false。

第3部分 hashCode() 的作用

hashCode() 的作用是获取哈希码，也称为散列码；它实际上是返回一个int整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。
hashCode() 定义在JDK的Object.java中，这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。
虽然，每个Java类都包含hashCode() 函数。但是，仅仅当创建并某个"类的散列表"时，该类的hashCode()才有用(作用是：确定该类的每一个对象在散列表中的位置；其它情况下(例如，创建类的单个对象，或者创建类的对象数组等等)，类的hashCode() 没有作用。
上面的散列表，指的是：Java集合中本质是散列表的类，如HashMap，Hashtable，HashSet。

也就是说：hashCode() 在散列表中才有用，在其它情况下没用。在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码，进而确定该对象在散列表中的位置。

为了能理解后面的内容，这里简单的介绍一下散列码的作用。

我们都知道，散列表存储的是键值对(key-value)，它的特点是：能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码！
散列表的本质是通过数组实现的。当我们要获取散列表中的某个“值”时，实际上是要获取数组中的某个位置的元素。而数组的位置，就是通过“键”来获取的；
更进一步说，数组的位置，是通过“键”对应的散列码计算得到的

下面，我们以HashSet为例，来深入说明hashCode()的作用。
假设，HashSet中已经有1000个元素。当插入第1001个元素时，需要怎么处理？因为HashSet是Set集合，它允许有重复元素。
"将第1001个元素逐个的和前面1000个元素进行比较"？显然，这个效率是相等低下的。散列表很好的解决了这个问题，它根据元素的散列码计算出元素在散列表中的位置，然后将元素插入该位置即可。对于相同的元素，自然是只保存了一个。
由此可知，若两个元素相等，它们的散列码一定相等；但反过来确不一定。在散列表中，
1、如果两个对象相等，那么它们的hashCode()值一定要相同；
2、如果两个对象hashCode()相等，它们并不一定相等。
注意：这是在散列表中的情况。在非散列表中一定如此！

第4部分 hashCode() 和 equals() 的关系

接下面，我们讨论另外一个话题。网上很多文章将 hashCode() 和 equals 关联起来，有的讲的不透彻，有误导读者的嫌疑。在这里，我自己梳理了一下 "hashCode() 和 equals()的关系"。
我们以"类的用途"来将"hashCode() 和 equals()的关系"分2种情况来说明。
1. 第一种 不会创建"类对应的散列表"
这里所说的"不会创建类对应的散列表"是说：我们不会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中，用到该类。例如，不会创建该类的HashSet集合。在这种情况下，该类的"hashCode() 和 equals() "没有半毛钱关系的！
这种情况下，equals() 用来比较该类的两个对象是否相等。而hashCode() 则根本没有任何作用，所以，不用理会hashCode()。
下面，我们通过示例查看类的两个对象相等 以及 不等时hashCode()的取值。

/**
 * Created by winner_0715 on 2016/3/13.
 */
public class EqualsTest1{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建2个相同内容的Person对象，
        // 再用equals比较它们是否相等
        Person person1 = new Person("zhangsan", 100);
        Person person2 = new Person("zhangsan", 100);
        Person person3 = new Person("lisi", 200);
        System.out.printf("person1.equals(p2) : %s; person1(%d) person2(%d)\n",
                person1.equals(person2), person1.hashCode(), person2.hashCode());
        System.out.printf("person1.equals(p3) : %s; person1(%d) person3(%d)\n",
                person1.equals(person3), person1.hashCode(), person3.hashCode());
    }

    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + " - " +age;
        }

        public boolean equals(Object obj) {
            if (this == obj)
                return true;
            if (obj == null || this.getClass() != obj.getClass())
                return false;

            Person person = (Person) obj;

            if (this.age != person.age)
                return false;
            return name != null ? this.name.equals(person.name) : person.name == null;
        }
    }
}

运行结果：

person1.equals(p2) : true; person1(10268916) person2(19235919)
person1.equals(p3) : false; person1(10268916) person3(3972145)

从结果也可以看出：person1和person2相等的情况下，hashCode()也不一定相等。

2. 第二种 会创建"类对应的散列表"
这里所说的"会创建类对应的散列表"是说：我们会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中，用到该类。例如，会创建该类的HashSet集合。
在这种情况下，该类的"hashCode() 和 equals() "是有关系的：
1)、如果两个对象相等，那么它们的hashCode()值一定相同。
这里的相等是指，通过equals()比较两个对象时返回true。
2)、如果两个对象hashCode()相等，它们并不一定相等。
因为在散列表中，hashCode()相等，即两个键值对的哈希值相等。然而哈希值相等，并不一定能得出键值对相等。补充说一句："两个不同的键值对，哈希值相等"，这就是哈希冲突。此外，在这种情况下。若要判断两个对象是否相等，除了要覆盖equals()之外，也要覆盖hashCode()函数。否则，equals()无效。
例如，创建Person类的HashSet集合，必须同时覆盖Person类的equals() 和 hashCode()方法。如果单单只是覆盖equals()方法。我们会发现，equals()方法没有达到我们想要的效果。

/**
 * Created by winner_0715 on 2016/3/13.
 */
public class EqualsTest1{

    public static void main(String[] args) {

        Person person1 = new Person("zhangsan", 100);
        Person person2 = new Person("zhangsan", 100);
        Person person3 = new Person("lisi", 200);

        HashSet set = new HashSet();
        set.add(person1);
        set.add(person2);
        set.add(person3);

        System.out.println(set);

    }

    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + "-" +age;
        }

        public boolean equals(Object obj) {
            if (this == obj)
                return true;
            if (obj == null || this.getClass() != obj.getClass())
                return false;

            Person person = (Person) obj;

            if (this.age != person.age)
                return false;
            return name != null ? this.name.equals(person.name) : person.name == null;
        }
    }
}

运行结果：

[zhangsan-100, lisi-200, zhangsan-100]

结果分析：
我们重写了Person的equals()。但是，很奇怪的发现：HashSet中仍然有重复元素：person1 和 person2。为什么会出现这种情况呢？
这是因为虽然person1 和 person2的内容相等，但是它们的hashCode()不等；所以，HashSet在添加person1 和person2 的时候，认为它们不相等。
下面，我们同时覆盖equals() 和 hashCode()方法。

/**
 * Created by winner_0715 on 2016/3/13.
 */
public class EqualsTest1{

    public static void main(String[] args) {

        // 新建Person对象，
        Person person1 = new Person("eee", 100);
        Person person2 = new Person("eee", 100);
        Person person3 = new Person("aaa", 200);
        Person person4 = new Person("EEE", 100);

        // 新建HashSet对象
        HashSet set = new HashSet();
        set.add(person1);
        set.add(person2);
        set.add(person3);

        // person1 和 person2， 并打印它们的hashCode()
        System.out.printf("person1.equals(person2) : %s; person1(%d) person2(%d)\n",
                person1.equals(person2), person1.hashCode(), person2.hashCode());
        // person1 和 person4， 并打印它们的hashCode()
        System.out.printf("person1.equals(person4) : %s; person1(%d) person4(%d)\n",
                person1.equals(person4), person1.hashCode(), person4.hashCode());
        // 打印set
        System.out.printf("set:%s\n", set);

    }

    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + "-" +age;
        }

        public boolean equals(Object obj) {
            if (this == obj)
                return true;
            if (obj == null || getClass() != obj.getClass())
                return false;

            Person person = (Person) obj;

            if (age != person.age)
                return false;

            return name != null ? name.equals(person.name) : person.name == null;

        }

        public int hashCode() {
            int result = age;
            result = 31 * result + (name != null ? name.hashCode() : 0);
            return result;
        }
    }
}

运行结果：

person1.equals(person2) : true; person1(103393) person2(103393)
person1.equals(person4) : false; person1(103393) person4(71617)
set:[eee-100, aaa-200]

结果分析：
这下，equals()生效了，HashSet中没有重复元素。
比较person1和person2，我们发现：它们的hashCode()相等，通过equals()比较它们也返回true。所以，person1和person2被视为相等。

如果hashCode()方法改为：

@Override
public int hashCode(){
　　int nameHash =  name.toUpperCase().hashCode();
　　return nameHash ^ age;
}

我们会得到：

person1和person4的hashCode()相等；但是，通过equals()比较它们返回false。所以，person1和person4被视为不相等。